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一種安裝有可變直徑輪和連桿式滑橇的多棲車的制作方法

文檔序號:3851035閱讀:114來源:國知局
專利名稱:一種安裝有可變直徑輪和連桿式滑橇的多棲車的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種多棲多模式載運工具,更特別地說,是指一種安裝有滑橇和可變直徑輪的多棲車。
背景技術
地球上大約有50 %的地域是常規(guī)車輛(裝有輪子或履帶行走機構的車輛)無法正常運行的,如沙漠、灘涂、草原、沼澤、極地、戈壁、雪原等,大大限制了人類的活動范圍,開發(fā)能夠在上述地域有效運行的多棲車輛移動平臺,對于科學、軍事、交通、人類生活和商務活動都具有重要的意義。自第一次世界大戰(zhàn)起,人們已經(jīng)注意到輪子和履帶(自帶道路的輪式行走機構)的局限性,開始著手研究能夠在特定地域有效行走的非常規(guī)行走機構,相繼發(fā)明了星形輪、螺旋滾筒和浮箱履帶等行走機構。中國從70年代起發(fā)明了機耕船、無輪緣車輪和水田葉片輪等,解決了南方水田的耕作問題。但是這些特種行走機構多數(shù)只能適應特定的地面條件,不滿足多棲的運行要求,限制了活動范圍和帶來極大的交通不便。如無輪緣車輪和水田葉片輪進行轉(zhuǎn)移時就無法在公路和相對平坦和硬路面上行走,需要更換輪子。氣墊船是一種比較好的多棲車輛,但是由于他耗能大,噪聲大,走起來飛沙走石,也受到許多限制。在機械工業(yè)出版社2001年8月出版的由金國棟等編著的《汽車概論》第41頁“汽車的基本構造”中詳細地說明了汽車主要結構可分為四大部分,動力裝置、底盤、車身及其附件、電氣設備。動力裝置通常是發(fā)動機,它是提供汽車動力,該動力通過底盤的傳動系驅(qū)動汽車行駛。底盤除傳動系外,還有行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系,它們用于確保汽車的正常行駛。車身用于安置駕駛員、乘客或貨物。轎車和客車通常是一個整體車身,而貨車車身常由駕駛室和貨箱組成。電氣設備由汽車電源、發(fā)動機的起動系和點火系、汽車的照明、信號和控制設備等組成。目前,隨著電子技術的發(fā)展以及汽車性能的高要求,電氣設備(包括各種電子裝置)在汽車上的比重越來越大。清華大學出版社2001年7月由劉惟信主編的《汽車設計》第409頁汽車行駛系由汽車的行路機構和承載機構組成,它包括車輪、車軸和橋殼、懸架及推力桿、車架或承載式車身或封閉式傳動軸套等。汽車行駛系的功用是支承整車重量,傳遞和承受路面作用于車輪的各種力和力矩,并緩和沖擊、吸收振動以保證汽車在其相應使用條件下的正常行駛。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種安裝有滑橇和可變直徑輪的多棲車,該多棲車的兩個前輪上安裝有滑橇,但后輪改為可變直徑輪。可變直徑輪可適應不同地域條件有效的運行,是多棲車輛行走機構的ー種很好的選擇。通過控制輪徑的變化,使輪子在有輪緣和無輪緣車輪之間轉(zhuǎn)換,在松軟地面上可提高通過性,減少滾動阻力,増加驅(qū)動力,在淺水及灘涂區(qū)域使用滑橇支撐車體,防止車身的沉陷;拆下滑橇和后輪收縮至圓輪時可實現(xiàn)公路上高速行走。本發(fā)明的多棲車通過滑橇與可變直徑輪的組合,實現(xiàn)了全地域行走、越障和姿態(tài)控制的多功能集成。本發(fā)明的一種安裝有滑橇和可變直徑輪架的多棲車,所述滑橇公開了兩種結構形式,所述可變直徑輪架公開了兩種不同弾性結構形式的連接件,具體的連接關系如“具體實施方式
”部分進行詳細說明。本發(fā)明安裝有滑橇和可變直徑輪的多棲車的優(yōu)點在于①滑橇與可變直徑輪在多棲車上的組合使用,使得多棲車兼具了在松軟地面上的 高通過性和硬路面上的良好平順性,具有其它各式車輛無法比擬的優(yōu)點。②在松軟路面上行駛時,僅需在前輪上安裝滑橇,同時配以張開狀態(tài)的可變直徑后輪,從而實現(xiàn)了多棲車在松軟路面上的高通過性和良好的適應能力。③在公路等硬路面上行駛時,多棲車的前輪無需安裝滑橇,同時可變直徑后輪為合攏收縮成有輪緣車輪,從而實現(xiàn)了多棲車在硬路面上的平順性和良好的適應能力。④滑橇由滑板與多個桿件構成,通過多個桿件與多棲車的前輪實現(xiàn)固緊,可充分利用車輪的懸架和轉(zhuǎn)向功能,使得車輛行駛靈活性較強,地面隨形能力好,越障容易,車輛通過性好,且不影響車輛的四驅(qū)功能。⑤可變直徑后輪由變徑機構、輪轂、變徑輪架、輪腳塊等構成,其可實現(xiàn)在有輪緣和無輪緣車輪之間進行變換,可適應松軟路面和硬路面的適應能力。


圖I是本發(fā)明的安裝有滑橇和可變直徑輪的多棲車結構圖。圖2是本發(fā)明組合彈簧變徑輪架的結構圖。圖2A是圖2的后視圖。圖2B是圖2的分解圖。圖3是本發(fā)明A彈性變徑件的分解圖。圖4是本發(fā)明組合彈簧變徑輪架的合攏示意圖。圖5是本發(fā)明A弾性變徑件在輪架張開狀態(tài)時的結構圖。圖6是本發(fā)明A彈性變徑件在輪架合攏狀態(tài)時的結構圖。圖7是本發(fā)明A弾性變徑件中弾性件從合攏至張開的結構圖。圖8是本發(fā)明A彈性變徑件的結構圖。圖8A是加工本發(fā)明A彈性變徑件時剪裁的彈簧鋼板結構圖。圖9是本發(fā)明弾性板簧變徑輪架的合攏示意圖。圖10是本發(fā)明的滑橇結構圖。圖IOA是卡扣與滑板之間的裝配圖。圖11是本發(fā)明車輪限位架的結構圖。圖12是本發(fā)明連桿鎖緊架的分解圖。
圖13是本發(fā)明滑橇的結構圖。
具體實施例方式下面將結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。本發(fā)明的一種安裝有滑橇和可變直徑輪的多棲車,該多棲車除了具備汽車的基本構造外,還包括有滑橇20和可變直徑輪10,滑橇20安裝在現(xiàn)有汽車的兩個前輪上,而可變直徑輪則安裝在半軸上??勺冎睆捷啺ㄓ心_板30和可變直徑輪架10,而可變直徑輪架10由三個輪轂和六個彈性變徑件組成。本發(fā)明的多棲車采用滑橇與可變直徑輪的組合,能夠使多棲車在松軟地面上提高通過性,減少滾動阻力,增加驅(qū)動力,在淺水及灘涂區(qū)域使用滑橇支撐車體,防止車身的沉陷;拆下滑橇和后輪收縮至圓輪時可實現(xiàn)公路上高速行走。
在本發(fā)明中,滑橇20的結構之一為(參見圖10、圖10A、圖11、圖12所示)本發(fā)明的一種連桿式滑橇,該滑橇20包括有滑板la、拉桿2a、第一擋桿10a、第二擋桿20a、裝卸桿30a、車輛限位架40和六個卡扣。第一擋桿10a、第二擋桿20a和裝卸桿30a構成連桿鎖緊架。在本發(fā)明中,卡扣起到安裝兩個擋桿(第一擋桿IOa和第二擋桿20a)和車輪限位架40在滑板Ia上位置,即起到定位,同時也起到安裝固緊的目的。在滑板Ia上共計設有六個卡扣,這六個卡扣是指雙槽A卡扣51、雙槽B卡扣52、單槽A卡扣53、單槽B卡扣54、單槽C卡扣55和單槽D卡扣56 ;雙槽A卡扣51與雙槽B卡扣52的結構相同;單槽A卡扣53、單槽B卡扣54、單槽C卡扣55和單槽D卡扣56的結構相同。所述的雙槽A卡扣51與雙槽B卡扣52以軸向中心線對稱設置在滑板Ia的有效邊板段15的前端。所述的單槽A卡扣53和單槽B卡扣54以軸向中心線對稱設置在滑板Ia的有效邊板段15上,且單槽A卡扣53位于雙槽A卡扣51與單槽C卡扣55之間,單槽B卡扣54位于雙槽B卡扣52與單槽D卡扣56之間;所述的單槽C卡扣55和單槽D卡扣56以軸向中心線對稱設置在滑板Ia的有效邊板段15的后端;單槽A卡扣53位于雙槽A卡扣51與單槽C卡扣55之間,單槽B卡扣54位于雙槽B卡扣52與單槽D卡扣56之間。雙槽A卡扣51上設有A槽道501和B槽道502 ;A槽道501內(nèi)安裝有D連接柱422 (即支撐桿402的另一端),B槽道502內(nèi)安裝有F連接柱202 (即第二擋桿20的另一端);雙槽B卡扣52上設有C槽道503和D槽道504 ;C槽道503內(nèi)安裝有C連接柱421 (即支撐桿402的一端),D槽道504內(nèi)安裝有E連接柱201 (即第二擋桿20的一端);單槽A卡扣53上設有E槽道505 ;E槽道505內(nèi)安裝有B連接柱412 (即車輪框桿401的另一端);單槽B卡扣54上設有F槽道506 ;F槽道506內(nèi)安裝有A連接柱411 (即車輪框桿401的一端);單槽C卡扣55上設有G槽道507 ;單槽D卡扣56上設有H槽道508 ;G槽道507和H槽道508內(nèi)安裝有下框梁101 (即第一擋桿IOa的底端)?;錓a在軸向中心線方向上的前后兩端為向上翹起,前端的向上翹起稱為拱形頭11a,所述拱形頭Ila向上翅起的角度α為15° 60°,后ま而的向上翅起稱為尾翼A上翹12a和尾翼B上翹13a,為了方便車輪進入車輛限位架40,且通過第一擋桿IOa和第二擋桿20a夾緊,在尾翼A上 翹12a與尾翼B上翹13a之間開有U形槽14a ;滑板Ia的拱形頭Ila上安裝有拉桿2a的一端,拉桿2a的另一端安裝在滑板Ia的有效邊板段15a的前端,有效邊板段15a上設置有兩個雙槽卡扣和四個單槽卡扣,這六個卡扣用于實現(xiàn)第一擋桿10a、第二擋桿20a和車輛限位架40在滑板Ia上的定位和安裝。所述的兩個雙槽卡扣是指雙槽A卡扣51、雙槽B卡扣52,雙槽A卡扣51與雙槽B卡扣52以軸向中心線對稱設置在滑板Ia的有效邊板段15s的前端。所述的四個單槽卡扣是指單槽A卡扣53、單槽B卡扣54、單槽C卡扣55和單槽D卡扣56,單槽A卡扣53和單槽B卡扣54以軸向中心線對稱設置在滑板Ia的有效邊板段15上,單槽C卡扣55和單槽D卡扣56以軸向中心線對稱設置在滑板Ia的有效邊板段15a上;單槽A卡扣53位于雙槽A卡扣51與單槽C卡扣55之間,單槽B卡扣54位于雙槽B卡扣52與單槽D卡扣56之間。拉桿2a為ー勾子構形,拉桿2a的設置是為了將滑橇從車輪上卸下吋,由人拉緊拉桿2a,駕駛者開啟汽車向后退,實現(xiàn)汽車的車輪與滑橇的分離。第一擋桿IOa包括有四邊形框、橫桿103、C豎桿104、D豎桿105、A把手106和B把手107,C豎桿104和D豎桿105平行放置,且C豎桿104和D豎桿105的一端分別焊接在四邊形框的上框梁102上,C豎桿104和D豎桿105的另一端分別焊接在橫桿103的兩端。橫桿103上套接有A把手106和B把手107,A把手106上設有A通孔1061,B把手107上設有B通孔1071,A通孔1061內(nèi)安裝有G連接柱301,B通孔1071內(nèi)安裝有H連接柱302。若A把手106和B把手107同時向上抬起時,裝卸桿30的橫鎖桿303向下,此時可以將第二擋桿20a上的橫桿203勾住,且位于裝卸桿30上的勾槽304處;向下壓A把手106和B把手107,從而實現(xiàn)車輪與滑橇的固緊。在固緊狀態(tài)下,將A把手106和B把手107向上抬起,第二擋桿20a將從裝卸桿30a上脫離,實現(xiàn)車輪的松開。四邊形框的下框梁101安裝在G槽道507和H槽道508內(nèi)。在本發(fā)明中,通過在第一擋桿IOa的橫桿103上套接兩個把手,運動這兩個把手實現(xiàn)了鎖緊車輪與松開車輪的過程。從而也使得連桿式滑橇與多棲車車輪的裝卸變得易操作,為多棲車適應不同狀況路面提供了方便。第二擋桿20a為不封ロ的框形結構,第二擋桿20a的E連接柱201安裝在D槽道504內(nèi)(即由雙槽B卡扣52實現(xiàn)E連接柱201與滑板Ia的安裝),第二擋桿20a的F連接柱202安裝在B槽道502內(nèi)(即由雙槽A卡扣51實現(xiàn)F連接柱202與滑板Ia的安裝)。第二擋桿20a的橫桿203掛持在裝卸桿30a的橫桿303內(nèi)側,從而實現(xiàn)在兩個把手向上抬起時,第二擋桿20a從裝卸桿30a上離開。裝卸桿30a為不封ロ的且?guī)в泄床鄣目蛐谓Y構,裝卸桿30a上的橫鎖桿303前端設有勾槽304,該勾槽304用于放置第二擋桿20a上的橫桿203,且用橫鎖桿303擋住,實現(xiàn)在兩個把手的配合下使第二擋桿20a被鎖住在裝卸桿30a上,最終將車輪固緊在第一擋桿10a、第二擋桿20a和裝卸桿30a之間。裝卸桿30a的G連接柱301套接在A把手106的A通孔1061內(nèi);裝卸桿30a的H連接柱302套接在B把手107的B通孔1071內(nèi)。車輪限位架40由車輪框桿401、支撐桿402、A限位桿403、B限位桿404和C限位桿405經(jīng)焊接構成。將A限位桿403、B限位桿404和C限位桿405從里向外順次擺放好,通過焊接技術將A限位桿403、B限位桿404和C限位桿405的兩端與車輪框桿401進行焊接,車輪框桿401的圓弧段與支撐桿402的橫桿段焊接在一起。車輪框桿401為U形構形,車輪框桿401的圓弧段與支撐桿402的橫桿段 焊接地一起,車輪框桿401的A連接柱411安裝在F槽道506內(nèi)(即由單槽B卡扣54實現(xiàn)A連接柱411與滑板I的安裝),車輪框桿401的B連接柱412安裝在E槽道505內(nèi)(即由單槽A卡扣53實現(xiàn)B連接柱412與滑板Ia的安裝)。在本發(fā)明中,通過單槽A卡扣53和單槽B卡扣54實現(xiàn)將車輪框桿401安裝在滑板Ia上。支撐桿402為形構形,支撐桿402的橫桿段與車輪框桿401的圓弧段焊接地一起,支撐桿402的C連接柱421安裝在C槽道503內(nèi)(即由雙槽B卡扣52實現(xiàn)C連接柱421與滑板Ia的安裝),支撐桿402的D連接柱422安裝在A槽道501內(nèi)(即由雙槽A卡扣51實現(xiàn)D連接柱422與滑板Ia的安裝)。在本發(fā)明中,通過雙槽A卡扣51和雙槽B卡扣52實現(xiàn)將支撐桿402安裝在滑板Ia上。在本發(fā)明中,通過車輪框桿401上的兩個連接柱和支撐桿402上的兩個連接柱實現(xiàn)支撐起多棲車的車輪,從而也使得車輪限位架40的構形與多棲車的車輪的尺寸相匹配。本發(fā)明滑橇與車輪的安裝關系為根據(jù)行駛路面的不同,需要安裝滑橇時,將滑橇平直放置于車輪前端,人力拉動尾翼A12和尾翼B13使滑橇U型槽14對準車輪,緩慢開動車,使車輪轉(zhuǎn)動行駛至滑橇的車輪限位架40上,并依次越過C限位桿405、B限位桿404、A限位桿403,直至輪胎與車輪限位架40上圓弧段頂緊。然后將裝有裝卸桿30a的第一檔桿IOa的下橫梁101套入單槽C卡扣55的G通道507和單槽D卡扣56的H通道508中,在把第一檔桿IOa從車輪后面向前轉(zhuǎn)動一定角度時,抬起裝卸桿30a的A把手106和B把手107,同時把第二檔桿20a從車輪前部向后翻轉(zhuǎn),直至橫桿203被勾入到裝卸桿30a的橫鎖桿303下,再向下壓裝卸桿30a的A把手106和B把手107即可實現(xiàn)滑橇與車輪的固緊。當需要拆卸滑橇時,向上抬起裝卸桿30a的A把手106和B把手107,使第二檔桿20a的橫桿203從裝卸桿30a的橫鎖桿303下脫出,把第二檔桿20a從車輪后部向前翻轉(zhuǎn)脫開車輪;再將第一檔桿IOa從車輪前部向后翻轉(zhuǎn)并下落稍許,使下橫梁101從單槽C卡扣55的G通道507和單槽D卡扣56的H通道508中脫出可取下第一檔桿IOa ;緩慢開動車輪后退,使車輪從滑橇的車輪限位架40上退出直至脫開滑橇的U型槽14a空擋處,人力拉動拉桿4a,即可將滑橇從輪子下取出。拆卸下的滑橇可以作為隨車附件放置于車上以備需要時安裝使用。在本發(fā)明中,滑橇20的另一結構為(參見圖13所示)參見圖I所示,本發(fā)明涉及一種安裝在多棲車的前車輪上的滑橇,該滑橇包括有滑板lb、第一擋桿架2b、第二擋桿架3b、拉桿4b、頂板5b、第--^扣6b、第二卡扣7b和連接件8b ;第--^扣6b和第二卡扣7b的結構相同?;錓b在軸向方向上的前后兩端向上翹起;前端的向上翹起稱為拱形頭11b,所述拱形頭Ilb向上翹起的角度α可以為35° 60°,后端的向上翹起稱為尾翼A上翹12b和尾翼B上翹13b(上翹起的角度β可以為15° 60° ),為了方便車輪進入頂板5b的橢圓形內(nèi),在尾翼A上翹12b與尾翼B上翹13b之間開有U形槽14b ;車輪進入橢圓形內(nèi)后通過第一擋桿架2b和第二擋桿架3b夾緊車輪的兩側,在駕駛員驅(qū)動多棲車向前時產(chǎn)生的推力能夠推動滑板向前行迸。由于滑板與地面接觸面積的増大,使得多棲車更加適合運行在松軟地面上?;錓b的前端安裝有拉桿4b,當需要將滑撬從車輪上拆下時,利用該拉桿4b向外拉的カ使滑撬從車輪上滑出?;錓b的后端安裝有第--^扣6b和第二卡扣7b ;第--^扣6b和第二卡扣7b用
于卡緊第一擋桿架2b的下橫梁22b。當需要拆下第一擋桿架2b吋,只需將下橫梁22b向下按下隨后向尾翼上翹方向推出,即實現(xiàn)了第一擋桿架2b從第一卡扣6b和第二卡扣7b上的脫記。第一擋桿架2b為采用金屬圓柱(如鋼柱、鉄柱等)連接(如焊接、鉚接等)構成
框梁結構,第一擋桿架2b的下橫梁22b卡合在第--^扣6b和第二卡扣7b上,第一擋桿架
2b的上橫梁21b通過連接件8b與第二擋桿架3b的上橫梁31b安裝在一起。第二擋桿架3b為采用金屬圓柱(如鋼柱、鉄柱等)連接(如焊接、鉚接等)構成框梁結構,第二擋桿架3b的兩個卡柱(A卡柱32b、B卡柱33b)分別安裝在頂板5b底部的半圓槽51b內(nèi),第二擋桿架3b的上橫梁31b通過連接件與第一擋桿架2b的上橫梁21b安裝在一起。在本發(fā)明中,通過第一擋桿架2b和第二擋桿架3b上各自的縱向設置的金屬圓柱與車輪的外緣夾緊,有利于多棲車向前行進時,滑橇隨車輪的推力而向前滑行,增大與松軟地面的接觸面積。拉桿4b為ー勾子構形,拉桿4b的設置是為了將滑橇從車輪上卸下吋,由人拉緊拉桿4b,駕駛者開啟汽車向后退,實現(xiàn)汽車的車輪與滑橇的分離。頂板5b的底部為平面板結構,且在頂板5b的底部前端設有用于安裝第二擋桿架3b上的A卡柱32b和B卡柱33b的半圓槽51b ;頂板5b的上端為橢圓形結構,頂板5b的側面為“山”形結構;上端面的橢圓形尺寸與需要套裝的車輪尺寸和構形相關。頂板5b的底部設計成平板結構,更加有利干與滑板I之間的安裝。頂板5b上端的橢圓形結構便于引導車輪自動駛入正確的安裝位置。同時,還能對輪胎起到一定的側向固定的作用,使滑橇和輪胎安裝更牢固。第--^扣6b的一端安裝在滑板Ib上,第--^扣6b的另一端開了槽ロ,該槽ロ用
于第一擋桿架2b的下橫梁22b通過,且卡緊在其槽ロ內(nèi)。第二卡扣7b的一端安裝在滑板Ib上,第二卡扣7b的另一端開了槽ロ,該槽ロ用于第一擋桿架2b的下橫梁22b通過,且卡緊在其槽ロ內(nèi)。本發(fā)明滑橇與車輪的安裝關系為根據(jù)行駛路面的不同,需要安裝滑橇時,將滑橇平直放置于車輪前端,人力拉動尾翼A上翹12b和尾翼B上翹13b使滑橇U型槽14b對準車輪,緩慢開動車,使車輪轉(zhuǎn)動行駛到頂板5b上,直到輪胎轉(zhuǎn)動至滑橇頂板5b的前端正確安裝位置(即車輪落入橢圓形內(nèi))。然后將滑橇的第一擋桿架2b下橫梁22b套入第一卡扣6b和第二卡扣7b中,把第一擋桿架2b從后部向前翻起;第二擋桿架3b的兩個卡柱先卡入半圓槽51b內(nèi),然后從前部向后翻起,同時通過上橫梁21b和上橫梁31b上的連接件8b,把第一擋桿架2b和第二擋桿架3b連同輪胎固定在一起,從而將滑橇與車輪安裝固定。拆卸滑橇時,松開滑橇的上橫梁21b和上橫梁31b上的連接件Sb,將第一擋桿架2b下落些許后從第一卡扣6b和第二卡扣7b脫出,從前部向后翻起可卸下第一擋桿架2b ;第二擋桿架3b從后部向前翻起,開動車緩慢倒退,直到車輪從滑橇頂板5b上轉(zhuǎn)下到達U型槽14b空擋處,人力拉動拉桿4b,即可將滑橇從輪子下取出。拆卸下的滑橇可以作為隨車附件放置于車上以備需要時安裝使用。在本發(fā)明中,可變直徑輪架的結構之一為(參見圖2、圖2A、圖2B、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示):參見圖2、圖2A所示,該輪架由三個輪轂和六個彈性變徑件組成;彈性變徑件與輪轂的安裝采用心形彈簧實現(xiàn)。彈性變徑件在B輪轂8相對于A輪轂7和C輪轂9轉(zhuǎn)動一定角度下完成張開或合攏,從而實現(xiàn)可變直徑輪的輪徑變化。三個輪轂是指A輪轂7、B輪轂8和C輪轂9 ;所述三個輪轂的排列順序是在輪心線上順次排布為A輪轂7、B輪轂8和C輪轂9。六個彈性變徑件是指結構相同的A彈性變徑件I、B彈性變徑件2、C彈性變徑件3、D彈性變徑件4、E彈性變徑件5和F彈性變徑件6。A彈性變徑件I、B彈性變徑件2、C彈性變徑件3、D彈性變徑件4、E彈性變徑件5和F彈性變徑件6按照順時針方向依次排布在輪轂的外緣。參見圖3所示,A彈性變徑件I包括有輪腳簧片11、T形支撐板12、U形支撐板13、A心形彈簧14、B心形彈簧15和C心形彈簧16 ;其中,A心形彈簧14、B心形彈簧15和C心形彈簧16的結構相同;輪腳簧片11為一體加工成型件,其兩端分別設計成心形彈簧結構,即A側板111與A斜面113形成一個心形彈簧,且夾角β = 30度 50度(參見圖4所示);Β側板112 與B斜面114形成另一個心形彈簧,且夾角β =30度 50度(參見圖4所示);輪腳簧片11的頂面115、A斜面113和B斜面114用于橡膠輪腳塊的安裝,輪腳簧片11的A側板111用于與T形支撐板12的一端通過螺釘與螺母連接;輪腳簧片11的B側板112用于與U形支撐板13的連體端133通過螺釘與螺母連接;U形支撐板13上設有A支臂端131、B支臂端132和連體端133 ;A彈性變徑件I的安裝關系為T形支撐板12的一端安裝在輪腳簧片11的A側板111上,T形支撐板12的另一端安裝在A心形彈簧14的A活動連接板面142上;U形支撐板13的連體端133安裝在輪腳簧片11的B側板112上,U形支撐板13的A支臂端131安裝在B心形彈簧15的B活動連接板面152上,U形支撐板13的B支臂端132安裝在C心形彈簧16的C活動連接板面162上;A心形彈簧14的A靜止連接板面141安裝在B輪轂8的L斜凸臺86上;B心形彈簧15的B靜止連接板面151安裝在A輪轂7的A斜凸臺71上;
C心形彈簧16的C靜止連接板面161安裝在C輪轂9的M斜凸臺91上;在本發(fā)明中,三個心形彈簧(A心形彈簧14、B心形彈簧15、C心形彈簧16)分別與A弾性變徑件I和三個輪轂(A輪轂7、B輪轂8和C輪轂9)上的斜凸臺(A斜凸臺71、L斜凸臺86、M斜凸臺91)之間的連接采用螺釘安裝在螺紋孔(設置在三個輪轂的斜凸臺上)實現(xiàn)。在本發(fā)明中,根據(jù)A弾性變徑件I與三個輪轂(A輪轂7、B輪轂8、C輪轂9)的裝配關系,以及公開的說明書附圖,可以依次類推得到B弾性變徑件2、C弾性變徑件3、D彈性變徑件4、E彈性變徑件5和F彈性變徑件6分別與三個輪轂(A輪轂7、B輪轂8、C輪轂9)上斜凸臺的裝配關系。B彈性變徑件2的A心形彈簧的A靜止連接板面安裝在B輪轂8的G斜凸臺81上,B弾性變徑件2的B心形彈簧的A靜止連接板面安裝在A輪轂7的B斜凸臺72上,B弾性 變徑件2的C心形彈簧的A靜止連接板面安裝在C輪轂9的N斜凸臺92上。 C彈性變徑件3的A心形彈簧的A靜止連接板面安裝在B輪轂8的H斜凸臺82上,C彈性變徑件3的B心形彈簧的A靜止連接板面安裝在A輪轂7的C斜凸臺73上,C彈性變徑件3的C心形彈簧的A靜止連接板面安裝在C輪轂9的O斜凸臺93上。D彈性變徑件4的A心形彈簧的A靜止連接板面安裝在B輪轂8的I斜凸臺83上,D弾性變徑件4的B心形彈簧的A靜止連接板面安裝在A輪轂7的D斜凸臺74上,D弾性變徑件4的C心形彈簧的A靜止連接板面安裝在C輪轂9的P斜凸臺94上。E彈性變徑件5的A心形彈簧的A靜止連接板面安裝在B輪轂8的J斜凸臺84上,E弾性變徑件5的B心形彈簧的A靜止連接板面安裝在A輪轂7的E斜凸臺75上,E弾性變徑件5的C心形彈簧的A靜止連接板面安裝在C輪轂9的Q斜凸臺95上。F弾性變徑件6的A心形彈簧的A靜止連接板面安裝在B輪轂8的K斜凸臺85上,F(xiàn)弾性變徑件6的B心形彈簧的A靜止連接板面安裝在A輪轂7的F斜凸臺76上,F(xiàn)弾性變徑件6的C心形彈簧的A靜止連接板面安裝在C輪轂9的R斜凸臺96上。參見圖2、圖2A、圖2B所示,在本發(fā)明中,A輪轂7、B輪轂8和C輪轂9沿連心線放置,且A輪轂7、B輪轂8和C輪轂9安裝在CN101486295A公開的變徑機構上,對于本發(fā)明設計的輪架可以套裝在如CN101486295A公開的徑機構上,但這不是唯一模式。B輪轂8相對于A輪轂7和C輪轂9轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)了輪架的張開或合攏。A輪轂7的中心設有通孔,A輪轂7的外緣上均布有六個結構相同的斜凸臺(A斜凸臺71、B斜凸臺72、C斜凸臺73、D斜凸臺74、E斜凸臺75、F斜凸臺76)。B輪轂8的中心設有通孔,B輪轂8的外緣上均布有六個結構相同的斜凸臺(G斜凸臺81、H斜凸臺82、I斜凸臺83、J斜凸臺84、K斜凸臺85、L斜凸臺86)。C輪轂9的中心設有通孔,C輪轂9的外緣上均布有六個結構相同的斜凸臺(M斜凸臺91、N斜凸臺92、0斜凸臺93、P斜凸臺94、Q斜凸臺95、R斜凸臺96)。本發(fā)明是一種適用于可變直徑輪的組合彈簧變徑輪架,定義如圖2所示的狀態(tài)為自然狀態(tài)(即輪架為張開狀態(tài)),其變徑實施過程如下張開至合攏狀態(tài)由于A輪轂7和C輪轂9靜止不轉(zhuǎn)動,B輪轂8傳遞過來的轉(zhuǎn)矩作用下,所有彈性變徑件則沿逆時針方向轉(zhuǎn)至合攏(參見圖4、圖9所示),此時的A彈性變徑件的結構為圖6所示。
合攏至張開狀態(tài)由于A輪轂7和C輪轂9靜止不轉(zhuǎn)動,B輪轂8傳遞過來的轉(zhuǎn)矩作用下,所有彈性變徑件則沿順時針方向轉(zhuǎn)至張開(參見圖2所示),此時的A彈性變徑件的結構為圖5所示。在合攏至張開的變徑過程中,參見圖4 (圖9)、圖7所示,三個心形彈簧(A心形彈簧14、B心形彈簧15、C心形彈簧16)上的活動連接板面與靜止連接板面接觸,且接觸角α=60度,同時輪腳簧片11上存在的兩個夾角β =44度。在本發(fā)明中,根據(jù)變徑輪架的張開與合攏的輪徑比(輪架張開時的直徑與輪架合攏時的直徑的比值,一般為I. 2 I. 8),心形彈簧上的活動連接板面與靜止連接板面的接觸可以設計為45度 75度,輪腳簧片上的夾角可以設計為30度 50度。在張開至合攏的變徑過程中,參見圖5、圖6所示,三個心形彈簧(Α心形彈簧14、Β心形彈簧15、C心形彈簧16)上的活動連接板面張開的開度α ' = 81. 5度,同時輪腳簧片上的夾角張開的開度為=42度。在本發(fā)明中,根據(jù)變徑輪架的張開與合攏的輪徑比,心形彈簧上的活動連接板面張開的開度范圍為75度 120度,輪腳簧片上的夾角張開的開度范圍為35度 60度。同理可得,其余五個彈性變徑件上的心形彈簧和輪腳簧片的張開開度與A彈性變徑件相同,并一起保持同步張開或合攏,從而使整套組合彈簧變徑輪架同步張開或合攏,使對應安裝的輪腳張開組成離散不連續(xù)的輪子或收縮合攏成完整的圓形輪子,可使輪子在有輪緣和無輪緣車輪之間轉(zhuǎn)換,從而實現(xiàn)車輪直徑的可變,增強輪子對不同地面環(huán)境的適應能力,使輪子具有一定彈性來緩沖來自路面的沖擊作用,提高輪子的通過性和和行駛平順性,從而使安裝有采用本發(fā)明的可變直徑輪的行走機構的機動性、通過性和行駛平順性等得以改進和提聞。在本發(fā)明中,可變直徑輪架的另一結構為(參見圖8、圖8Α、圖9所示)參見圖8、圖8Α、圖9所示,六個彈性變徑件是指結構相同的G彈性變徑件8-1、H彈性變徑件8-2、I彈性變徑件8-3、J彈性變徑件8-4、K彈性變徑件8_5和L彈性變徑件8-6。所述六個彈性變徑件是按照順時針方向依次排布在輪轂的外緣。G彈性變徑件8-1為一體成型件,其是將彈簧鋼(50CrVA、60Si2Mn)剪裁成如圖8A的形狀,然后按照構形通過模具進行沖壓定型加工后,再經(jīng)熱處理(熱處理溫度是為了讓彈簧鋼的變形處彎曲,一般為500°C 700°C ),從而得到如圖8A的結構。G彈性變徑件8-1的中部為輪腳塊安裝段814,輪腳塊安裝段814的一端是平行放置的A柔性臂811和B柔性臂812,輪腳塊安裝段814的另一端是C柔性臂813 ;輪腳塊安裝段814上開有調(diào)節(jié)孔815,該調(diào)節(jié)孔815能夠減小因B輪轂相對于A輪轂和C輪轂轉(zhuǎn)動時此處彈簧鋼板的剛度,并減小對彈簧鋼板產(chǎn)生的應力,能夠有效避免輪腳塊安裝段814產(chǎn)生裂紋或斷裂,從而提高了 G彈性變徑件8-1的使用壽命;A柔性臂811和B柔性臂812的結構相同;A柔性臂811的端部開有A通孔811a,A通孔811a用于實現(xiàn)將A柔性臂811安裝在C輪轂9的M梯形凸臺91上;B柔性臂812的端部開有B通孔812a,B通孔812a用于實現(xiàn)將B柔性臂812安裝在A輪轂7的A梯形凸臺71上; C柔性臂813的端部開有C通孔813a,C通孔813a用于實現(xiàn)將C柔性臂813安裝在B輪轂8的L梯形凸臺86上;
G弾性變徑件8-1上設有結構相同的三個柔性臂,即A柔性臂811、B柔性臂812和C柔性臂813,A柔性臂811和B柔性臂812設置在同一側,C柔性臂813相對于A柔性臂811和B柔性臂812設置在另ー側;A柔性臂811上設有通孔,利用螺釘穿過該通孔后連接在C輪轂9的梯形凸臺上;B柔性臂812上設有通孔,利用螺釘穿過該通孔后連接在A輪轂7的梯形凸臺上;C柔性臂813上設有通孔,利用螺釘穿過該通孔后連接在B輪轂8的梯形凸臺上;G弾性變徑件8-1的頂板面814的中心開有調(diào)節(jié)孔815,該調(diào)節(jié)孔815能夠減小鋼板彈簧在B輪轂相對于A輪轂和C輪轂轉(zhuǎn)動一定角度時該處的剛度,有利于變徑過程中A弾性變徑件的開與合,從而有利于輪子變徑的實現(xiàn)。H彈性變徑件8-2的C柔性臂的端部安裝在B輪轂8的G梯形凸臺81上,H彈性變徑件8-2的A柔性臂的端部安裝在A輪轂7的B梯形凸臺72上,H弾性變徑件8_2的B柔性臂的端部安裝在C輪轂9的N梯形凸臺92上。I彈性變徑件8-3的C柔性臂的端部安裝在B輪轂8的H梯形凸臺82上,I彈性變徑件8-3的A柔性臂的端部安裝在A輪轂7的C梯形凸臺73上,I弾性變徑件8_3的B 柔性臂的端部安裝在C輪轂9的O梯形凸臺93上。J彈性變徑件8-4的C柔性臂的端部安裝在B輪轂8的I梯形凸臺83上,J彈性變徑件8-4的A柔性臂的端部安裝在A輪轂7的D梯形凸臺74上,J弾性變徑件8_4的B柔性臂的端部安裝在C輪轂9的P梯形凸臺94上。K彈性變徑件8-5的C柔性臂的端部安裝在B輪轂8的J梯形凸臺84上,K彈性變徑件8-5的A柔性臂的端部安裝在A輪轂7的E梯形凸臺75上,K彈性變徑件8_5的B柔性臂的端部安裝在C輪轂9的Q梯形凸臺95上。L彈性變徑件8-6的C柔性臂的端部安裝在B輪轂8的K梯形凸臺85上,L彈性變徑件8-6的A柔性臂的端部安裝在A輪轂7的F梯形凸臺76上,L彈性變徑件8_6的B柔性臂的端部安裝在C輪轂9的R梯形凸臺96上。安裝有滑橇和可變直徑輪的多棲車在不同路面上的運動關系為(一 )多棲車在松軟地面上的行駛當多棲車在沙漠、灘涂、沼澤和雪原等松軟地面上的行駛時,將滑橇與前輪安裝固紫,從而使滑橇底面與行駛地面接觸來取代輪子與地面的接觸,使用滑橇支撐車體,可充分利用前輪的懸架和轉(zhuǎn)向功能,并可有效防止車身的沉陷,降低接地比壓,減小下陷程度和行駛阻カ;后輪安裝的是可變直徑輪,將可變直徑輪張開呈步行輪腳狀態(tài),成為無輪緣車輪,車輪與地面作用后形成的車轍不是連續(xù)的,而是離散的,依靠車輪輪腳與土壌的剪切作用,可減少滾動阻力,増加驅(qū)動力,從而充分利用無輪緣車輪在松軟地面上可發(fā)揮較高牽引力和降低滾動阻力的特性,提高了無輪緣車輪的應用范圍和機動性。本發(fā)明將滑橇與可變直徑輪組合地安裝在現(xiàn)有多棲車上,使得多棲車車輛行駛靈活性較強,地面隨形能力好,越障容易,車輛通過性好,從而大大提高多棲車在松軟路面的通過性和適應能力。(ニ)多棲車在硬路面上行駛當多棲車在公路等硬路面上行駛時,將滑橇從前輪上拆卸下,此時多棲車的前輪與路面直接接觸;可變直徑后輪合攏收縮成圓輪,成為與前輪類似的有輪緣車輪。這樣多棲車可以實現(xiàn)在公路等硬路面上高速行走,從而可獲得良好的平順性。本發(fā)明的多棲車通過滑橇與可變直徑輪的組合,實現(xiàn)了全地域行走、越障和姿態(tài)控制的多功能集成,兼具在松軟地面上的高通過性和硬路面上的良好平順性,具有其它各 式車輛無法比擬的優(yōu)點。該多棲車能夠用于全地域軍民用車輛、移動機器人和各種特殊裝備移動平臺的行走機構,如沙漠車、灘涂車等。
權利要求
1.一種安裝有可變直徑輪和連桿式滑橇的多棲車,該多棲車除了具備汽車的基本構造夕卜,還包括有滑橇(20)和可變直徑輪,滑橇(20)安裝在現(xiàn)有汽車的兩個前輪上,而可變直徑輪則安裝在半軸上;可變直徑輪包括有腳板(30)和可變直徑輪架(10),而可變直徑輪架(10)由三個輪轂和六個彈性變徑件組成;腳板(30)為橡膠制作,替代汽車車輪的外部橡膠輪; 可變直徑輪架(10)由三個輪轂和六個彈性變徑件組成,每個彈性變徑件的三個柔性臂分別與三個輪轂上的其中一個梯形凸臺連接;彈性變徑件在B輪轂相對于A輪轂和C輪轂轉(zhuǎn)動一定角度下完成張開或合攏,從而實現(xiàn)可變直徑輪的輪徑變化; 三個輪轂是指A輪轂(7)、B輪轂(8)和C輪轂(9);所述三個輪轂的排列順序是在輪心線上順次排布為A輪轂(7)、B輪轂⑶和C輪轂(9); A輪轂(7)的中心設有通孔,A輪轂(7)的外緣上均布有A梯形凸臺(71)、B梯形凸臺(72)、C梯形凸臺(73)、D梯形凸臺(74)、E梯形凸臺(75)、F梯形凸臺(76); B輪轂(8)的中心設有通孔,B輪轂(8)的外緣上均布有G梯形凸臺(81)、H梯形凸臺(82)、I梯形凸臺(83)、J梯形凸臺(84)、K梯形凸臺(85)、L梯形凸臺(86); C輪轂(9)的中心設有通孔,C輪轂(9)的外緣上均布有M梯形凸臺(91)、N梯形凸臺(92)、O梯形凸臺(93)、P梯形凸臺(94)、Q梯形凸臺(95)、R梯形凸臺(96); 六個彈性變徑件是指結構相同的G彈性變徑件(8-1)、H彈性變徑件(8-2)、I彈性變徑件(8-3)、J彈性變徑件(8-4)、K彈性變徑件(8-5)和L彈性變徑件(8-6) ;G彈性變徑件(8-1)、H彈性變徑件(8-2)、I彈性變徑件(8-3)、J彈性變徑件(8-4)、K彈性變徑件(8_5)和L彈性變徑件(8-6)按照順時針方向依次排布在輪轂的外緣; G彈性變徑件(8-1)為一體成型件,G彈性變徑件(8-1)的中部為輪腳塊安裝段(814),輪腳塊安裝段(814)的一端是平行放置的A柔性臂(811)和B柔性臂(812),輪腳塊安裝段(814)的另一端是C柔性臂(813) ;A柔性臂(811)和B柔性臂(812)設置在同一側,C柔性臂(813)相對于A柔性臂(811)和B柔性臂(812)設置在另一側; 輪腳塊安裝段(814)上開有調(diào)節(jié)孔(815),該調(diào)節(jié)孔(815)能夠減小因B輪轂(8)相對于A輪轂(7)和C輪轂(9)轉(zhuǎn)動時此處彈簧鋼板的剛度,并減小對彈簧鋼板產(chǎn)生的應力,能夠有效避免輪腳塊安裝段(814)產(chǎn)生裂紋或斷裂,從而提高了 G彈性變徑件(8-1)的使用壽命; A柔性臂(811)和B柔性臂(812)的結構相同;A柔性臂(811)的端部開有A通孔(811a),A通孔(811a)用于實現(xiàn)將A柔性臂(811)安裝在C輪轂(9)的M梯形凸臺(91)上; B柔性臂(812)的端部開有B通孔(821a),B通孔(821a)用于實現(xiàn)將B柔性臂(812)安裝在A輪轂(7)的A梯形凸臺(71)上; C柔性臂(813)的端部開有C通孔(831a),C通孔(831a)用于實現(xiàn)將C柔性臂(813)安裝在B輪轂⑶的L梯形凸臺(86)上; H彈性變徑件(8-2)的C柔性臂的端部安裝在B輪轂(8)的G梯形凸臺(81)上,H彈性變徑件(8-2)的A柔性臂的端部安裝在A輪轂(7)的B梯形凸臺(72)上,H彈性變徑件(8-2)的B柔性臂的端部安裝在C輪轂(9)的N梯形凸臺(92)上; I彈性變徑件(8-3)的C柔性臂的端部安裝在B輪轂(8)的H梯形凸臺(82)上,I彈性變徑件(8-3)的A柔性臂的端部安裝在A輪轂(7)的C梯形凸臺(73)上,I彈性變徑件(8-3)的B柔性臂的端部安裝在C輪轂(9)的O梯形凸臺(93)上; J彈性變徑件(8-4)的C柔性臂的端部安裝在B輪轂(8)的I梯形凸臺(83)上,J彈性變徑件(8-4)的A柔性臂的端部安裝在A輪轂(7)的D梯形凸臺(74)上,J彈性變徑件(8-4)的B柔性臂的端部安裝在C輪轂(9)的P梯形凸臺(94)上; K彈性變徑件(8-5)的C柔性臂的端部安裝在B輪轂(8)的J梯形凸臺(84)上,K彈性變徑件(8-5)的A柔性臂的端部安裝在A輪轂(7)的E梯形凸臺(75)上,K彈性變徑件(8-5)的B柔性臂的端部安裝在C輪轂(9)的Q梯形凸臺(95)上; L彈性變徑件(8-6)的C柔性臂的端部安裝在B輪轂(8)的K梯形凸臺(85)上,L彈性變徑件(8-6)的A柔性臂的端部安裝在A輪轂(7)的F梯形凸臺(76)上,L彈性變徑件(8-6)的B柔性臂的端部安裝在C輪轂(9)的R梯形凸臺(96)上; 其特征在于滑橇包括有第一擋桿架(2b)、第二擋桿架(3b)、拉桿(4b)、頂板(5b)、第--^扣(6b)、第二卡扣(7b)和連接件(8b);第--^扣(6b)和第二卡扣(7b)的結構相同; 滑板(Ib)在軸向方向上的前后兩端向上翹起;前端的向上翹起稱為拱形頭(11b),后端的向上翹起稱為尾翼A上翹(12b)和尾翼B上翹(13b),為了方便車輪進入頂板(5b)的橢圓形內(nèi),在尾翼A上翹(12b)與尾翼B上翹(13b)之間開有U形槽(14b);車輪進入橢圓形內(nèi)后通過第一擋桿架(2b)和第二擋桿架(3b)夾緊車輪的兩側; 滑板(Ib)的前端安裝有拉桿(4b),當需要將滑撬從車輪上拆下時,利用該拉桿(4)向外拉的力使滑撬從車輪上滑出; 滑板(Ib)的后端安裝有第--^扣(6b)和第二卡扣(7b);第--^扣(6b)和第二卡扣(7b)用于卡緊第一擋桿架(2b)的下橫梁(22b);第一擋桿架(2b)的上橫梁(21b)通過連接件(8b)與第二擋桿架(3b)的上橫梁(31b)安裝在一起; 第二擋桿架(3b)上的A卡柱(32b)和B卡柱(33b)分別安裝在頂板(5b)底部的半圓槽(51b)內(nèi),第二擋桿架(3b)的上橫梁(31b)通過連接件(Sb)與第一擋桿架(2b)的上橫梁(21b)安裝在一起; 拉桿(4b)為一勾子構形; 頂板(5b)的底部為平面板結構,且在頂板(5b)的底部前端設有用于安裝第二擋桿架(3b)上的A卡柱(32b)和B卡柱(33b)的半圓槽(51b);頂板(5b)的上端為橢圓形結構,頂板(5b)的側面為“山”形結構; 第--^扣(6b)的一端安裝在滑板(Ib)上,第--^扣(6b)的另一端開了槽口,該槽口用于第一擋桿架(2b)的下橫梁(22b)通過,且卡緊在其槽口內(nèi); 第二卡扣(7b)的一端安裝在滑板(Ib)上,第二卡扣(7b)的另一端開了槽口,該槽口用于第一擋桿架(2b)的下橫梁(22b)通過,且卡緊在其槽口內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種安裝有連桿式滑橇和可變直徑輪的多棲車,該多棲車除了具備汽車的基本構造外,還包括有滑橇、橡膠腳板和彈性變徑輪架,滑橇安裝在現(xiàn)有汽車的兩個前輪上,而可變直徑輪架則安裝在汽車的半軸上。所述彈簧變徑輪架通過B輪轂相對于A輪轂和C輪轂轉(zhuǎn)動一定角度下,同時帶動彈性變徑件在B輪轂圓周方向上產(chǎn)生轉(zhuǎn)動,使彈性變徑件張開或合攏,從而實現(xiàn)汽車后輪的輪徑可變。本發(fā)明的多棲車采用滑橇與可變直徑輪架的組合,能夠使多棲車在松軟地面上提高通過性,減少滾動阻力,增加驅(qū)動力,在淺水及灘涂區(qū)域使用滑橇支撐車體,防止車身的沉陷;拆下滑橇和后輪收縮至圓輪時可實現(xiàn)公路上高速行走。
文檔編號B60B19/02GK102700596SQ20121014496
公開日2012年10月3日 申請日期2010年8月5日 優(yōu)先權日2010年8月5日
發(fā)明者劉杰, 姚圣卓, 崔瑩, 徐國艷, 藥小江, 陳新波, 高峰 申請人:北京航空航天大學
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